Катализатор для окислительной деструкции органических соединений

 

Союз Советских

Социалистических

Рвспублес

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ""8"

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свмд-ау (22) Заявлено 17. 12. 79 (21) 2854714/23-04 (51)м- >В 01 J 23/14

В 01 J 23/16

В 01 J 21/08;

С 07 С 3/00 (53) УДК 66.097.3 (088.8) с присоединением заявкм ¹ (23) Приоритет

Госуяарственный комитет

СССР но декам изобретений и открытий

Опубликовано 231 181. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23. 11. 81

P2) Авторы изобретения

В. П. Фалеева и И. M. Морякина

Новосибирский институт органической химии

Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ

ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Поставленная цель достигается

-тем, что катализатор, содержащий окись хрома, двуокись марганца,содержит дополнительно двуокиси свинца и кремния, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Окись хрома 11-15

Двуокись свинца 10-14

Двуокись кремния 9-13

Двуокись марганца Остальное

Для приготовления катализатора необходимо иметь сочень чистые окислы.

Катализатор представляет собой меха Изобретение относится к органической химии, а именно к катализаторам окислительной деструкции органических веществ (до воды и углекислого газа), в частности, в автоматических анализаторах для элементного анализа.

В автоматическом элементном анализе, где процесс окислительной деструкции осуществляется быстро,особенно необходимо применение эффективных катализаторов, обеспечивающих окисление различных классов органических соединений. При огромном разнообразии органических веществ (по элементному составу и строению) тради- 1S ционно используемая окись меди оказывается недостаточно активной (11.

Известны также катализаторы для окислительной деструкции органических соединений, представляющие собой 20 окись никеля или пятиокись ванадия (2 ) и (3).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для окислительной,цеструкции органических соединений, содержащий двуокись марганца и окись хрома и вольфрама, при содержании двуокиси марганца

60 вес.е (47. 30

Однако у известного каталнзатора недостаточно высокая активность.Так, например, для 9-ацетоксикерамидена, 1-окси-2,2,4,6,6-пентаметил-1,2,5,6-тетрагидропиримндин-3-окиси и 2-хлор-4-амино-6-цианопиримидин результаты анализа на углерод, водород и азот е известным катализатором являются неудовлетворительными, плохо воспроизводимыми. Кроме того, окись вольфрама усиливает коррозию трубки для сжигания, что сокращает срок ее использования.

Цель изобретения — повыщение окислительной активности катализатора.

882591

Найдено,%

I I

Вещество

Вычислено,%

) ° 1

Н N С

60,20

60,12

СН3

+сн, l

1,2-Дигидропирилендилиден- 58,26 2,60

-2-малондинитрил

58i28 2i55 г

38,97

58,4

38,97

2,8 39 9 ническую смесь и применяется в твердом виде.Его готовят смешиванием чистых окислов в определенных соот. ношениях, последукщим прокаливанием и высушиванием перед употреблением.

Настоящий катализатор успешно иСпользуется для окислительной деструкции разнообразных органических соединений в- CHN-анализаторе в атмосфере инертного газа при 1100 С.Проанализировано около 5000 органических веществ. Отдельные результаты приведены в табл.1. Они подтверждают высокую окислительную активность катализатора.

Пример 1. Получение чистых окислов.

ИпО активная. К 250 мл 5%-ного

HnS0 йри 50 С приливают по каплям при йостоянном перемешивании в течение 2 ч 200 мл 5%-ного раствора

KHnO+. Смесь нагревают при 60ОС

2 ч, после чего оставляют на сутки при 30-35 С. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают, водой до удаления SO и сушат 8-10 ч при

110 -120ОС.

Сг1 0 . Окись хрома получают осторожным нагреванием двухромовокислого аммония в фарфоровой чашке на электроплитке. После окончания реакции нагрев образовавшегося Сг О продолжают 1,5-2 ч. Для уплотнения

Сг О > после охлаждения смачивают водой и высушивают в сушильном шкафу при 1504С.

РЬО . 50 r сурика РЬз04 нагревают с 500 мл 10%-ной HN0% на водяной бане до выпадения черного осадка. На следующий .день осадок промывают 5%-ной НМОь на воронке со стек2, З-Дигидро-З-бром-2, 2-диметил-4-ацетонил-антра- (2, 3- 8 r) -1, 4-диазепин-7,12-дион лянным фильтром, затем дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата и высушивают при 150 С.

Иэ 4 ч. РЬ О получают 1,5 ч. РЬО .

Sl0 . Отходы кварцевого стекла измельчают, добавляют разбавленную

НС1 (1:10) и нагревают на водяной бане в течение 1,5-2 ч.. Фильтруют, промывают дистиллированной водой до удаления Ct, сушат. Обработанный таким образом кварц растирают в ступке до пылевидного состояния.

Пример 2. Получение катализатора.

Компоненты чистых окислов, полученные, в примере 1, в соотношении

15 ИпО 62%; Cr<0% 11%, РЬО 10% и

SiO 9% тщательно смешивают и расти1 рают в фарфоровой ступке. Смесь прокаливают в течение 1 ч при /00 С. Порции катализатора для 1-2 дней работы

Щ перед употреблением выдерживают

2-3 ч при 250-300 С и хранят в эксикаторе.

Пример 3. Компоненты, полученные в примере 1, смешивают в соотношении ИпО 69%; Сг О % 15%; РЬО1

14% и S10 13%. Далее обработку проводят как в примере 2.

Пример 4. Приготовлен катализатор следующего состава,%:

МпО 64; Cr 10 3 13; PbO 13 и S t 0

10. Для приготовления берут окислы, полученные в примере 1. Смесь обрабатывают по примеру 1.

В табл.2 приведены сравнительные данные. элементного анализа, полученные при использовании известного и предлагаемого катализаторов.

Как видно из табл.2, предлагаемый катализатор обладает повышенной окислительной активностью.

Та блица 1

60,14 4,33 6,38

4;32 6,58

882591

Вычислено, Ф

1". I

3 айдено, %

;Вещество с (н ) N

3 <42

7у70 67,41 3 39 7г86

3,38

67,70

67,51 и с gg„

F

39,14

38,84

2,14

35,97

38,8

35,97

1,94 36,3

2,05

68,99 6,59

68,81 6,63

7,52 69,20 6,64 7,68

28,09

27,97

3,38

27,65

3,84

4,03 г

Н=С

4,71

56,49 2,37 4,71

4,70

56,18

56,47

2,28

2,43

15,04

58,03 9,74 15,04

15,04

58,00

57,80

9,70

9,51

1, 2, 3,4-Тетрафтор-9- (й-метиланилино ) -акридин

3-Нитроперфторбензоциклобутен

2-Хлор-4-амино-6-цианопиридин

5-Триметилсилил-2,4-дибензилоксипиримидин

N-ne rag opgee h p x opацетимидоилхлорид

F

1, 2, 4-Трифтор-3, 9-дихлоракридин

Г

1-Окси- 2, 2, 4, 6, 6-пентаметил-1,2,5,6-тетрагидропиримидин-3-окись н,с р Н..ИИ-О" д,, 43,36 1,39 . 6,0

43,16 1,44 6,0

ПРодолжение табл. 1.!

43,4 1,3 6,3

882591

Продолждйие таб. 1

Вещество

С Н N

С 14

81,22 4,64

4,16 81,22 4,65 4,31

80,94 4,76

9-Ацетоксикерамиден

6-(Трифторацетиламино)-2-метилкерамидонин

3,13

3,14

cocci, Ь

1,2,3,4,5-Пентафтор-4 -нитродифенилтиодиимид

1,18

1,27

N=З =й " г д.- (2, 2, 5, 5-Тетраметил-3-имидаэолин-3-оксид-1-оксил-4-ил)-N-метилнитрон

7,25

7,45

И сн, hL- (tl — Бромфе нил ) -октафторфенотиазин

0 К=Hc

I сн сн ж, 1, ССН

Найдено, Ъ

1 ) 67,90

68,05

41,60

41,49

50,44

50,31

41,68 1,08

41,71 1,10

Вычислено, %

7,03 67,99 3,22 6,89

11,75 41,23 1,15 12,03

19,38 50,47 7,48 19,63

2,26 42,04 0,78 2,72

882591

Нродол:кение табл. 1

Найдено, а

Вещество

С Н

5,16

5,40 12,50

5,41.5, 81

46,0

Триметиланилин — перхлорат

5,86 5,86

6,10 45,8

5,94

46,02

pc — P

Таблица 2

Вещество

Найдено с известным катализатором

Найдено с предла гаемым катализатором, Ъ

Вычислено,%

1 1

Н ! С Н и С Н М () )

79,00 4,70

4,50 81,22 4,65 4,31

79,52 4,80

9-Ацетоксикерамиден

81,22 4,64

4,16

80,94 4,76

58,00 9,70 15,04

57,80 9,51 15,04

57,00 9,61 13,88

58,03 9,74 15,00

56,75 9,48 13,62

HsC

39,14 2,14 35,97 37,93 2,2Q 34,21 38,80 1,94 36,0

38,84 2,05 35,97 .37,54 2,30 34 50

2-Хлор-4-амино-6—

-цианопиримидий

Комплекс Pd (!!) с 2-ацетоксимино-2,5,5-триметил-4-фенил-3-имидазолин-3-оксид-1-оксилом и

О и - .О Р4

1-0кси-2,2,4,6,6-пентаметил-1,2,5,6-тетрагидропиримидин-3-окись

49,50

49,50 1

12,89

49,8

12,86

Вычислено, %

1 l

8825 91

Формула . изобретения

Составитель В. Теплякова

Техред З.Фанта Корректор C. щомак

Редактор Г. Кацалап

Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 10042/9

Катализатор для окислительной .деструкции органических соединений, включающий окись хрома, и двуокись марганца, отличающийся тем, что, с целью повышения окислительной активности катализатора,он дополнительно содержит двуокиси свинца и кремния при следующем соотношении компонентов,вес.Ъ:

Окись хрома 11-15 10

Двуокись свинца .10-14

Двуокись кремния 9-13

Двуокись марганца Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !5

1. Каталитические свойства веществ.

Справочник Киев, "Наукова думка", 1968, с. 1263.

2. Чумаченко М.Н. и др. Способ разложения органического вещества. прн одновременном определении углерода, водорода и азота методом газовой хроматографии. Сообщение 1.

Выбор окислителя, - Известия AH СССР (серия химическая), 1968, Р 2, с. 235-239.

3. Ларионов В.P. и др. Элементный анализ металлфталоцианинов методом газовой хроматографии. Труды Ивановского химико-технологического института, 1973, вып. 15, с. 71-74.

4. F. Scheidl. Erfahrungen mit е1nigen Sauerstoffdonatoren bei der

CHN.-Ana1yse im Dezim111igram - und

U1tramikrobereich. "Fresenius Zeitsch

rift fUr Analitische Chemico 1969, 245, 30-32, (прототип).